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By G. B. Misra

Though installations of main mine fans vary widely, the commonest installation is of a surface exhaust fan connected to an upcast shaft some distance below its collar by a horizontal fan drift bending sharply. downwards near its junction with the shaft. The junction of the fan drift with the shaft often causes considerable shock pressure loss if not properly designed. In one of the major coal mines in India circulating 180 m3/s of air through the mine a pressure drop of 229 Pa out of the total fan pressure of 568 Pa occurred at this junction while in a smaller gold mine circulating 9.4 m3/s it was 147 Pa out of a fan-drift pressure of 382 Pa. With larger mines circulating larger volumes of air, ill designed fan drifts can lead to considerable wastage of the power of ventilation. Shock loss at the junction of fan drifts with exhaust shafts depends on (1) the angle of deflection of the bend, (2) sharpness of the corners (both inner and outer) at the junction, (3) the degree of contraction of the flow-stream which depends on the cross- sectional area ratio of the shaft and the fan drift as well as the amount of leakage through the shaft collar. It must be noted here that the friction pressure loss in the bend is negligible compared to the shock pressure loss.

Jan 1, 1980

By T. L. Joseph

THE United States Bureau of Mines has been studying the blast-furnace process for, about ten years. An experimental furnace was developed by the bureau in cooperation with the Minnesota School of Mines Experiment Station, University of Minnesota. Many data have been obtained and published.1 Royster, Joseph and Kinney§(48) found that the particle size of ore had an important effect upon the blast-furnace, process. Kinney(28) stated: Economy in blast-furnace practice depends largely upon efficient gas-solid contact in the shaft of the furnace. If efficient work is not done in the shaft, the hearth and bosh will not function properly. A condition may be readily imagined where the particles of ore in the shaft are so large that the time entailed in the descent of these materials into the bosh is not sufficient to permit proper reduction and preparation prior to the time the ore enters the bosh of the furnace. Another condition may be pictured where the density of the stock column and the flow of stock is such that the ore will take one course and the gas another. Both of these examples will result in insufficient contact between the gas and the ore. Unreduced ore will reach the hearth, and the gas which has not been efficiently oxidized will reach the stock line. The result is the use of an excess of carbon in the smelting process. It is obvious that fine ore particles occurring in the ore as charged, or . formed in the furnace due to heat and mechanical action, place a definite limitation upon the efficiency of the operation. There is also an economic loss of fine material as dust.

Jan 1, 1930

By D. O’Connor, A. Pytlik, D. J. Corbett

The resistance of yielding rockbolts to multiple impact loads was tested by means of a drop hammer. The methodology was based on the ASTM D7401-08 standard as well as the requirements specified for rockbolts by Luossavaara-Kiirunavaara Aktiebolag (LKAB – a Swedish mining company) and the Safety In Mines Research Advisory Committee of South Africa (project number GAP 423). During the tests, the loading force and bolt elongation were measured with a sampling frequency of fs = 19.2 kHz. In order to analyse the phenomena involved, the tests were recorded using two independent high-speed video cameras (600 and 1000 frames per second) and one thermal camera (128 frames per second). The tests demonstrated that all the samples transferred double the gravitational potential energy of Ep = 50.85 kJ from the impact load of mass m = 2825 kg and impact velocity of v = 6.0 m/s without failure. Damage to the bolt-resin contact in the upper anchoring zone of the bolt in the steel tube occurred after subsequent impacts. As a result, the macro-deformed bolt exhibits additional yield, and its operation following the shearing of the resin bond is similar to that of a ‘cone bolt’. Only one test resulted in damage to the threaded bolt rod-nut coupling, during the fourth impact; however, no damage to the bolt-resin contact zone was observed.

Nov 6, 2023

By R. C. Nkhoma, K. A. Annan, S. Ngomane

The effects of welding current, electrode force, and welding time in a resistance spot weld were studied to investigate the effectiveness of welded joints between a thin EN10130: DC04 material and a thicker 817M40 part, through analysis of the microstructural and mechanical properties. All welded specimens were subjected to tensile testing at room temperature (25°C) and sub-zero temperature (–46°C) to test the strength of the welded joints. No full button failure was observed at either room temperature or sub-zero temperature after optimization of the weldng parameters. The fusion zone was observed to consist mainly of martensitic phase, due to rapid quenching, while the HAZ was composed of clusters of martensite in a ferrite and bainite matrix. The base 817M40 metal remained fully ferritic after welding. The hardness was found to increase with increasing welding current. An increase in nugget size, indicating good fusion of the weld, was observed with an increase in the welding current.

Oct 1, 2021

By F. W. Robinson

THE temperature coefficient of electrical resistance of pure metals is high and therefore the resistance increases rapidly with rising temperature. In 1871, Siemens suggested the use of this property as an accurate means of temperature determination. Owing to practical difficulties, particularly the contamination of the metal and consequent permanent change in its resistance and its resistance-temperature relation, this method fell into disrepute as a practical standard until revived later by Callendar and Griffiths, and subsequently by Holborn and Wien, all of whom showed that the earlier difficulties were not inherent in the method but incident to the mode of protection of the resistance coils. Following .the work of these investigators, the problem of temperature measurement by this means has been the subject of careful study and has now assumed an importance second only in practical adoption to the thermo-electric method. It is generally recognized, both here and in Europe, that the standard temperature scale should be the thermodynamic as it permits the evaluation of high temperatures on the basis of the radiation laws of Stefan and Bolzmann, of Rayleigh, and of Wien and Planck, on a scale consistent with that obtained by means of the gas thermometer at low temperatures. Lord Kelvin showed that only. a very small correction, amounting to about +0.7° at 1000° C.-almost within the limits of experimental errors-is necessary to adjust the constant-volume nitrogen thermometer to the ideal thermodynamic scale.

Jan 9, 1919

By Charles Frey

TIE fundamental principle of resistance thermometry lies in the determination of temperatures by the measurement of an electrical conductor subjected to various temperatures and the translation of the resultant changes, in ohms, into temperature equivalents. Such resistance measurements can be made with maximum precision by the use of a standard Wheatstone bridge and a reflecting galvanometer of high sensitivity. Under such conditions, results are obtainable that may be accurate within 0.1 or even 0.01 per cent., and the "idiosyncrasies" of heated electrical conductors can be studied with advantage and profit, even if the latter is not of a financial nature. The chief requisites for producing a serviceable -commercial instrument may be enumerated as follows: First, there must be a resistor or "bulb" that can stand the maximum temperature without deterioration and which has a pronounced temperature coefficient. Second, there should be constructed an "even" bridge, having two fixed arms of equal values, in ohms. Third, a rheostat, the maximum resistance of which will be equal to the total change in the resistance of the bulb, between temperature extremes, is required. Fourth, there must be a sensitive galvanometer which is aperiodic, or nearly so. Finally, there should be a fairly steady source of direct current. The general scheme of this type of apparatus, in its simplest form, can be readily understood by reference to Fig. 1. Resistors A and B are constructed of manganin, therlo, or some other resistance wire having a negligible temperature coefficient. The sensitive D'Arsonval galvanometer G has its zero in the center. R is a rheostat and X is a resistor or bulb made of insulated platinum wire, or else of nickel, copper, or some alloy, according to requirements. K is a battery, but a direct-current service line is often used instead, with sufficient ballast in series to properly reduce the current.

Jan 8, 1919

By A. Yousefpour, M. Hojjati, M. Simard, M. Laramée, M-A. Octeau

The need for effective and reliable joining methods grows as the use of advanced thermoplastic composites becomes widespread in aerospace industry. An experimental investigation of resistance welding of APC-2/AS4 thermoplastic composite laminates is presented. In this method, a heating element is placed between the bond-surfaces then the interface is heated by passing electrical current through the heating element. The polymer at the weld interface is melted due to resistance heating, then diffuses and consolidates under applied pressure, resulting in a weld. APC-2/AS4 prepreg, APC-2/AS4 commingled, and different grades of metal mesh heating elements were considered. A custom made resistance welding rig was designed and developed to perform lap-shear welds. The mechanical performance of the welds was quantified using single lap shear tests. The effects of different heating elements on the mechanical performance of the resistance-welded parts were investigated. Also, quality of the welds was examined under optical microscopy.

Jan 1, 2004

By R. Llewellyn

"Wear damage is responsible for very high maintenance costs and significant production losses in the oil sands industry of northern Alberta.It affects all areas of operations and involves a panoply of wear mechanisms from low stress sliding abrasion at extremely frigid temperatures during winter mining, to elevated temperature erosion/corrosion in processes where bitumen is converted to lighter hydrocarbon products.There is no universal panacea to defend against such diverse attack and a wide selection of resistant materials and systems is employed. These range from relatively soft rubbers which rely on their elastic properties for their protective capability, to some of the hardest ceramics and cermets which are currently available commercially.Details are presented of the characteristics and forms of the variety of wear materials being used and how they relate to the requirements of their areas of application. The review focuses on the practices followed at Syncrude Canada Ltd., which is the larger of the two commercial oil sands plants."

Jan 1, 1997

By Vitor Luiz Sordi, Gustavo Henrique Pelissari

O AISI201LN é um aço inoxidável austenítico com teor reduzido de Ni em relação aos tradicionais da série 300 e com adições de Mn e N como estabilizadores da austenita. Os aços da série 200 se propõem a substituir outros inoxidáveis em algumas aplicações com vantagem econômica pela redução do Ni, porém há pouca informação sobre o seu comportamento em temperaturas elevadas. Este trabalho avalia a resistência à tração do AISI 201LN na temperatura ambiente e na faixa de 500ºC a 800ºC e a resistência à fluência na temperatura de 700ºC. Observou-se que, comparado a outros inoxidáveis austeníticos, o material estudado tem resistência à tração comparável em temperatura ambiente e mantem boa relação ductilidade – resistência no intervalo de 500ºC a 800ºC. O aço AISI201LN apresentou desempenho em testes de fluência na temperatura de 700oC comparável ao de outros aços inoxidáveis austeníticos largamente utilizados para aplicações em altas temperatura, incentivando assim a ampliação dos estudos em outros intervalos de tensões e temperaturas.

Oct 21, 2019

By Luís Carlos da Silva

Vários motivos levaram a priorizarem o uso de fibras naturais em detrimento do uso de fibras sintéticas, sobretudo as razões sociais e ambientais. A fibra deste trabalho é extraída da folha da planta - Furcraea Andina (da Colômbia, onde usam esta fibra para a produção de artesanatos e sacos) e demonstra um grande potencial como reforço de compósitos poliméricos. Este trabalho avaliará o teste de impacto de Izod e Charpy de compósitos com matriz epóxi reforçada com diferentes porcentagens de fibras. Para os testes, as fibras de fique foram misturadas com à resina epóxi em um molde metálico retangular, o conjunto foi submetido a uma pressão e sofreram um processo de cura à temperatura ambiente durante 24 horas. As amostras produzidas foram submetidas aos ensaios seguindo a norma ASTM D256 (Método de Ensaio Padrão para à Determinação da Resistência ao Impacto do Pêndulo Izod para Plásticos) e a norma ASTM D6110 (Método de Ensaio Padrão para Determinar a Resistência ao Impacto Charpy para Plásticos). Os compósitos continham até 30% em volume de fibras de fique, que foram alinhadas ao longo de todo o comprimento da matriz. As amostras submetidas à ambos os ensaios (Izod e Charpy) tiveram suas fraturas analisadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Houve um aumento significativo da resistência ao impacto de acordo com o aumento da porcentagem volumétrica das fibras de fique. Esse desempenho pode estar associado ao mecanismo de fratura gerado a partir da adesão entre as fibra de fique e a matriz colaborando na absorção da energia de impacto, além do fato de que a fibra é capaz de dificultar a ruptura das amostras.

Oct 30, 2017

By Caroline Gomes de Oliveira

Os impactos causados pela exploração dos recursos naturais pelo homem geram uma crescente inquietação em relação futuro do planeta a longo prazo. Assim, as fibras naturais vegetais ganham destaque como material de reforço por suas boas propriedades mecânicas, baixo custo e por serem biodegradáveis. Umas das fibras que mais ganhou destaque nas últimas décadas é a fibra de rami, objeto de inúmeros estudos. Neste trabalho, analisou-se o efeitodo tecido produzido com a fibra de rami como reforço para a matriz epóxi sob esforços de impacto Charpy e Izod. A metodologia utilizada foi a produção de placas laminadas sob afeito de vácuo. Os resultados mostram notável diferença na resistência ao impacto do compósito comparado à matriz sem reforço.

Oct 30, 2017

By Caroline Gomes de Oliveira

A busca por materiais que atendam as demandas ambientais que vem surgindo com o passar dos anos abre um importante mercado para a aplicação de fibras naturais. Além de biodegradáveis e provenientes de fontes renováveis, as fibras naturais possibilitam a produção de materiais compósitos de baixa densidade e com boas propriedades mecânicas. Para aumentar ainda mais essas propriedades, estuda-se o uso de tecidos de fibra natural em vez das fibras alinhas. As principais vantagens desta nova configuração são o reforço em mais de uma direção ao mesmo tempo e o fato de serem mais compactos, viabilizando a incorporação de uma fração maior de material de reforço. O presente trabalho investigou a resistência ao impacto de compósitos de matriz poliéster reforçados com tecido puro de rami, que é uma das fibras lignocellusosicas mais resistentes encontradas até hoje. Os corpos de prova foram reforçados com 1, 2 e 3 camadas de tecido e foram ensaiados num pêndulo de impacto Izod. Concluiu-se com base nos resultados que o aumento da fração volumétrica de tecido aumenta a resistência ao impacto dos compósitos.

Aug 17, 2017

By Carolina Person Maschio

Pelotas compostas de minério de ferro, aglomerante e coque foram analisadas quanto à resistência à compressão (a frio e após aqueciemento) e porosidade. Para isso, três lotes de pelotas foram confeccionados, com diferentes teores de redutor, até a quantidade necessária para reação completa com os óxidos de ferro. Após seu preparo, as pelotas passaram por diferentes tempos de cura ao ar. Ensaios de resistência à compressão à frio e porosidade foram realizados em pelotas verdes e com 3, 7, 14, 21 e 28 dias de cura. Após 28 dias, uma série de pelotas foram secas e submetidas a testes de resistência à compressão após serem aquecidas a temperaturas entre 200ºC a 900º. Analisou-se, também, a perda de massa em cada patamar de temperatura. Entre os principais resultados, verificou-se que o comportamento mecânico de pelotas autorredutoras é melhorado com o aumento do tempo de cura e prejudicado pelo aumento do teor de coque e aumento da temperatura. Após 600ºC, a resistência das pelotas cai potencialmente. Além disso, lotes com maiores teores de coque apresentaram maiores valores de porosidade, sendo que este aumento foi mais significativo nos primeiros dias de cura.

Oct 30, 2017

By Michelle Cardinale Souza Silva Macedo

Neste trabalho, o comportamento eletroquímico das ligas Ti-35Nb-xTa (x = 0; 2,5; 5,0; 7,5)Ta (% em peso), solubilizadas e resfriadas em água, foi investigado em meio de NaCl a 0,9% mol/L através de testes de polarização anódica e medidas de impedância, micrografias e DRX. Os ensaios eletroquímicos mostraram que as ligas contendo tântalo apresentam uma maior resistência à corrosão que a liga sem tântalo. Além disso, os ensaios eletroquímicos em conjunto com as micrografias e DRX indicam que a composição Ti-35Nb-5Ta é a que apresenta maior resistência à corrosão no meio estudado, pois além de ocorrer uma estabilização da fase ?, o refino do grão foi menos pronunciado e por esse motivo minimizou o surgimento de microcélulas eletroquímicas.

Aug 16, 2017

By Tatiane Suelen Santos Silveira, Dagoberto Santos Brandão, Dalila Chaves Sicupira, Graziele Gianini Braga Maria, Marcos Vinícius Fonseca Ferreira, Daniela Barçante Perasoli

O aço inoxidável duplex combina as propriedades mecânicas da ferrita e a resistência à corrosão da austenita, sendo muito utilizado em aplicações industriais que requerem um bom desempenho. Quando submetido a deformações intensas, a austenita transforma-se parcialmente em martensita, aumentando a resistência do aço. Quando o aço é recozido, essa transformação é revertida e a martensita se transforma em austenita, ocasionando um refino de grão do material. Fases secundárias formadas durante o recozimento podem prejudicar suas propriedades mecânicas e corrosivas. Nesse sentido, o objetivo desse trabalho foi avaliar o efeito da temperatura de recozimento na resistência à corrosão do aço inoxidável duplex UNS S32304 laminado a frio. O aço foi submetido à laminação a frio, com deformação de 60%, e posteriormente recozido nas temperaturas de 600°C, 700°C, 800°C e 900°C por um tempo de 0,5 h. A resistência à corrosão foi estudada através da técnica de polarização potenciodinâmica. A laminação a frio promoveu a formação de martensita induzida por deformação (SIM) e a reversão parcial começou a ser observada após recozimento a 600ºC. A ocorrência de SIM promoveu significativa diminuição do potencial de pite e o aumento da temperatura de recozimento aumentou a resistência à corrosão localizada.

Mar 1, 2019

By Daniela Barçante Perasoli

O aço inoxidável duplex (AID) representa uma classe importante de aços inoxidáveis, particularmente para aplicações que exigem alta resistência mecânica e à corrosão. Sendo assim, o estudo das propriedades eletroquímicas dos filmes passivos formados em AID tem sido uma contribuição importante para a compreensão do comportamento protetor contra a corrosão. O objetivo deste trabalho é estudar o filme passivo formado no aço 2205 laminado a morno utilizando espectroscopia de impedância eletroquímica, (EIE), em ambiente de íons de cloreto. Para esse propósito, as chapas como fornecidas de AID foram laminadas a morno a 600°C até 60% e 80% de redução na espessura e submetidas aos testes eletroquímicos. O estudo mostra que o tratamento termomecânico utilizado não favoreceu a formação do filme passivo nessas condições e levou a uma menor resistência à polarização. O AID 2205 como fornecido apresentou uma maior resistência à transferência de carga na comparação com as amostras laminadas a morno.

Oct 30, 2017

By Fernanda de Lima Menezes

O biodiesel, obtido a partir de um éster e um álcool na presença de um catalisador, é produzido pela reação de transesterificação e tem como coproduto a glicerina. A produção de biodiesel da Petrobras Biocombustível tem, em uma de suas etapas, a lavagem dos produtos para remoção do catalisador básico, metilato de sódio, por meio da reação de neutralização com ácido clorídrico. Devido a essa prática, a glicerina obtida é acidificada e contêm resíduos de cloretos, o que leva à corrosão localizada dos aços utilizados em determinados pontos do processo de produção. Dessa forma, o presente trabalho avaliou a resistência à corrosão do aço austenítico 317L e do aço lean duplex 2304, em meio de glicerina acidificada contendo cloretos. Todas as medidas foram conduzidas a 64ºC, visando simular as condições de operação da empresa. Para o estudo em questão, utilizou-se as técnicas de potencial de circuito aberto (OCP), polarização potenciodinâmica e microscopia eletrônica de varredura (MEV). As análises mostraram que o aço AISI 317L obteve menor potencial de pite que o SAF 2304, logo foi menos resistente. Por meio do MEV foi possível confirmar a presença dos pites, sendo que as cavidades presentes no aço AISI 317L foram mais numerosas e profundas que as observadas no aço SAF 2304.

Jan 16, 2018

By Alessandra Souza Martins

O aço inoxidável super duplex vem apresentando um desempenho satisfatório em ambientes de maior agressividade. Esse tipo de aço possui boas propriedades de resistência mecânica, resistência à corrosão e tenacidade ao impacto. Entretanto, mesmo apresentando desempenho satisfatório, esses aços podem apresentar problemas de corrosão quando sofrem algum tratamento térmico, devido à precipitação de uma fase deletéria chamada de alfa linha (?’), a qual precipita em temperaturas entre 300°C e 550°C e pode ocasionar uma diminuição da resistência à corrosão e tenacidade do material. Portanto, o objetivo deste trabalho é avaliar a resistência à corrosão dos aços inoxidáveis super duplex de grau 5A e 6A após sofrerem tratamento térmico a 475oC. A diferença entre os aços de grau 5A e 6A ocorre na presença de cobre e tungstênio na composição química do aço com grau 6A. A resistência à corrosão dos corpos de prova foi avaliada por meio das seguintes técnicas eletroquímicas: polarização anódica, espectroscopia de impedância eletroquímica e temperatura crítica de pite. A resistência mecânica dos corpos de prova foi avaliada por meio da técnica de dureza Brinell. Foi realizada também a caraterização microestrutural e a quantificação das fases do material. Os resultados mostraram um aumento da dureza do material, indicando um aumento da presença da fase ?’ com 10 horas de tratamento térmico apresentaram maior resistência à corrosão.

Aug 8, 2018

By Luiza Cruz Guimarães

Os fabricantes de instrumentos endodônticos de NiTi têm desenvolvido diferentes estratégias para aumentar a resistência à fadiga e à ruptura torcional desses instrumentos. A tecnologia “Controlled Memory (CM)”, que envolve o emprego de tratamentos térmicos em instrumentos já usinados, é uma dessas novas estratégias. Neste trabalho, dois tipos de instrumentos CM foram avaliados em termos de sua capacidade de recuperação de forma e resistência à fadiga após ciclos de flexão até 45 graus e esterilização em autoclave, simulando o uso clínico. Os resultados obtidos em relação às temperaturas de transformação martensítica e reversa, ao momento de dobramento a 45 graus, à recuperação de forma e à resistência à fadiga após ciclos de flexão/esterilização mostraram que os tratamentos aplicados aos dois tipos de instrumentos, embora referenciados como tecnologia CM, produziram resultados diferentes em termos de microestrutura e propriedades.

Aug 17, 2017

By Janine Feitosa de Deus

Compósitos ambientalmente corretos, fabricados a partir de fibras naturais lignocelulósicas (FNL), estão entre os mais investigados e aplicados atualmente. Dentre as FNL, destacam-se as fibras de Rami (Boehmeria nivea), que surgem como alternativa em sistemas de blindagens multicamadas, para uso em coletes de proteção balística, por serem leves, de baixo custo, resistentes e ambientalmente corretos. No presente trabalho, investigou-se o comportamento mecânico de compósitos de matriz epóxi reforçados com tecido de rami, através de testes de flexão. Compósitos contendo separadamente 0, 10, 20 e 30% em volume de tecido de rami e resina epóxi, foram fabricados em um molde metálico, sob condições de vácuo. Os corpos de prova fraturados foram analisados em MEV e os resultados foram avaliados visando algumas propriedades de flexão com a incorporação do tecido de rami, visando sua posterior aplicação em blindagem balística.

Oct 30, 2017